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物理凸透鏡成像規律的問題

生活 更新时间:2024-12-05 11:59:09

有些初二的同學們說,學習光學中的“凸透鏡成像規律”時,總是有些問題搞不太懂,導緻做此類題時稍微饒點彎就糊塗了。

如果真的出現這種情況,隻是因為沒做好四個字:“看、做、畫、算”!看就是看動畫演示;做就是做實驗驗證;畫就是畫嚴格的光路圖;算就是利用成像大小算出物距範圍、像距範圍、焦距範圍。

物理凸透鏡成像規律的問題(這道中考物理題)1

那就需要先複習一下凸透鏡成像規律的基本知識,然後結合凸透鏡成像光路圖、成像實驗、動畫加深印象,四位一體,全方位解決基本規律。在此基礎上,多做各種類型題,然後歸納總結,很快就能掌握住。

初中物理光學知識點主要有“光的直線傳播、光的反射規律、光的折射規律、凸透鏡成像規律及其應用”。可以說,這些知識點中,“凸透鏡成像規律”是初中物理光學知識點中最難的!

我們通過下面這道非常經典的一道中考物理題來研究一下有關凸透鏡成像規律的經典八問。

物理凸透鏡成像規律的問題(這道中考物理題)2

經典第一問:如圖甲,平行光正對着凸透鏡照射,光屏上出現一個最小最亮的光斑,則凸透鏡側焦距為多少?實驗前應該調節燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心,使他們滿足什麼條件?(此問最簡單,最基礎。)

第一問答案:焦距為10.0㎝。三者的中心應該在同一高度!

經典第二問:實驗過程中,當蠟燭與凸透鏡的距離如乙圖所示時,在光屏上可以得到一個清晰的什麼像?生活中常用這個規律制成什麼光學儀器?(對于此問,隻要做過實驗、畫過光路圖、看過動畫,并且能夠理論聯系實踐,此問應該非常簡單。)

第二問答案:由于物距大小為15㎝,在一二倍焦距之間,因此在光屏上成一個清晰的倒立、放大的實像,生活應用儀器是投影儀。

物理凸透鏡成像規律的問題(這道中考物理題)3

經典第三問:實驗過程中,蠟燭越來越短,燭焰的像在光屏上的位置會向什麼方向移動?(此問在實驗時如果注意觀察,或者有意識的去做實驗,則不難驗證,如果能夠徹底理解三個特殊光線中的過光心的光線傳播方向不變,從而出現跷跷闆效應,也能立刻解決,如果能夠看過動畫,則一目了然)

第三問答案:由于過光心的光線傳播方向不變,因此當物體向下移動時,所成的實像會向上移動,類似的,當物體向左移動時,所成的實像會向右移動。

經典第四問:如丙圖,在燭焰和凸透鏡之間放一副眼鏡,結果發現光屏上的像由清晰變得模糊了,将光屏向透鏡移動适當距離後光屏上再次呈現清晰的像,則該眼鏡是近視鏡還是遠視鏡?(此問乍看好像是初中物理課本中的模拟近視眼與遠視眼成因及其糾正的實驗的反過程,但是,其實考查的是凸透鏡以及凹透鏡的作用。隻需要畫一下光路圖立解)

第四問答案:根據此問的第二句話,光屏向透鏡移動适當距離後光屏上再次呈現清晰的像,可知,放上了這幅眼鏡後,像距變小,也就是說,此透鏡使光的會聚能力更強了,所以,此透鏡為凸透鏡。

物理凸透鏡成像規律的問題(這道中考物理題)4

經典第五問:如圖乙所示,光屏上已經呈現清晰的像,若保持蠟燭和光屏位置不變,移動透鏡到什麼位置時,光屏上能夠再次呈現清晰的像?

第五問答案:40㎝處!為什麼呢?這裡涉及到一個非常經典的結論:當物體經過透鏡成實像時,物體和像的位置可以互換,但是像的大小會發生改變,原來放大的實像會變成縮小的實像。

經典第六問:如果将乙圖中的蠟燭遠離透鏡,像在光屏上再次呈現清晰的像,則光屏向什麼方向移動?此時所成的像的大小怎麼變化?

第六問答案:如果當初仔細觀察并記住了凸透鏡成像規律的動畫,像随着物體移動時的變化情況,那麼此問就變得太容易了。此變化情況可以總結為一句口訣:“物遠像近像變小”!因此此問的答案是光屏向左移動,所成的像會變小。

物理凸透鏡成像規律的問題(這道中考物理題)5

經典第七問:如丁圖所示,蠟燭不動,把透鏡移動到16㎝處,則人眼在什麼地方能觀察到燭焰的像?

第七問答案:可以讀出物距為6㎝,小于焦距,根據凸透鏡成像規律,此時成虛像,因此必須從B處觀察。

經典第八問:若光屏上已成清晰的像,此時換一個焦距稍小的凸透鏡進行實驗,則光屏應該向什麼方向移動才能成清晰的像?此時成的像比換凸透鏡前的像發生了什麼變化?

第八問答案:此問其實考查的是畫光路圖能力,此問的光路圖在腦中既可以畫出,焦距既然變小,像距必然變小,因此光屏應該向左移動,可以想象一下光路圖,可得所成的像變小。

物理凸透鏡成像規律的問題(這道中考物理題)6

當然,還有很多成像規律題,但是萬變不離其宗,隻要活學活用凸透鏡成像規律,牢記以上方法,則此類題屬于送分題。

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中學生朋友們,物理有趣且有用,為了美好的未來,加油!

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